烧结TiH_2粉末制备钛合金的工艺及组织

以TiH2粉末为原料,通过组元球磨混合、压制成形和烧结工艺制备钛合金。用扫描电镜对球磨过程TiH2粉末的粒度、形貌变化以及烧结CP-Ti,Ti-6Al-4V合金的组织形貌进行了观察;采用热重分析方法研究了TiH2粉末脱氢的特性;用热膨胀技术研究了TiH2,TiH2-Al-V两种粉末压坯的烧结致密化特性。结果表明:TiH2粉末经过球磨后迅速变细,其粒度随球磨时间的延长而减小,粉末形貌由原来的不规则形状逐渐变为等轴状;TiH2粉末在烧结过程的脱氢将使α-Ti产生强烈收缩、同时因脱氢后获得的新鲜钛表面所发生的快速粘接而使烧结体迅速致密、得到相对密度大于99%的烧结坯体;TiH2-Al-V粉末压坯在烧结时因为伴随着合金元素的溶解而使其烧结致密特性不如纯TiH2粉末压坯的好;TiH2粉末经过成型、烧结脱氢工艺可获得典型的等轴状纯钛组织,TiH2-Al-V粉末经过相同工艺可获得典型的层片状α+β钛合金组织、且合金元素分布均匀。

闭环气流磨粉碎氢化钛粉

随着钛及钛合金粉末冶金技术的快速发展,采用氢化钛粉代替钛粉作为主要原料制备粉末冶金钛材料已成为国内外的研究热点。本文研究了闭环气流磨系统粉碎氢化钛的工艺过程及特点,并采用SEM、化学分析以及激光粒度测试分析等表征所制备氧化钛粉的形貌、氧含量及粒度分布。结果表明:氢化钛经闭环气流磨后,粒度(D_(50))达到5.94μm;不同粒径(粉末粒径分别为250,150,75和48μm)的氢化钛粉在闭环气流磨分级轮频率为200Hz下,粒度(D_(50))达到10μm以内,且粒度分布区间较窄;而同一粒径(250μm)的粉末在闭环气流磨不同分级轮频率下(80,100,120,140,160,180和200 Hz)分级后,粉末的粒度(D_(50))和粒度分布区间随分级轮频率的降低而增大和变宽;因为闭环气流磨系统是封闭的循环回路,采用高纯氩气作为磨料介质,因此物料粉碎前后的增氧量低。

Synthesis of High Pure Ti_3AlC_2 and Ti_2AlC Powders from TiH_2 Powders as Ti Source by Tube Furnace

Titanium aluminum carbide （Ti3AlC2 and Ti2AlC） powders were synthesized from TiH2 powders instead of Ti powders as Ti source by a tube furnace under argon atmosphere without preliminary dehydrogenation. 95 wt% pure Ti3AlC2 powders were synthesized from TiH2/1.IAl/2TiC at 1 450 ℃ for 120 min. High-purity Ti2AlC powders were also prepared from 3TiH2/1.5Al/C and 2TiH2/1.5Al/TiC powders at 1 400 ℃ for 120 min. The as-synthesized samples were porous and easy to be ground into powders. Sn or Si additives in starting materials increased the purity of synthesized Ti3AlC2 obviously and expanded the temperature range for the synthesis of Ti3AlC2. With Si or Sn as additives, high pure Ti3AlC2 was synthesized at 1 200℃ for 60 min from TiH2/x Si/Al/2TiC and TiH2/x Sn/Al/2TiC （x = 0.1, 0.2）, respectively.

浅析造孔剂含量控制对生物多孔钛材的影响

以碳酸氢铵为造孔剂,TiH_2粉为原料采用粉末冶金法,经过粉末混合、粉末压制、脱脂制备生物多孔钛材。研究碳酸氢铵（质量分数：0%、10%、20%、30%）对制备生物多孔钛材的孔隙率、孔径分布和屈服强度的影响。结果表明,碳酸氢铵在10%时,多孔钛孔隙率为32.4%,100~200μm的孔径约占面积总量的80%以上,屈服强度为208.1 MPa。

脉冲离子束辐照对TiH_2膜表面微观结构的影响

在TEMP-6型强流脉冲离子束装置上,利用能量密度0.1-0.5 J/cm^2,脉宽100 ns,能量100 keV的C^+和H^+混合离子束对TiH_2膜进行逐次轰击以研究其在脉冲能量下的稳定性.采用扫描电镜和表面轮廓仪对TiH_2膜辐照前后表面形貌进行研究;利用X射线衍射和慢正电子湮没技术对脉冲离子束辐照前后TiH_2膜的物相和缺陷结构进行分析.结果表明:0.1-0.3 J/cm^2的脉冲束流辐照热-力效应不足以导致膜明显熔化和开裂;0.5 J/cm^2的脉冲束流辐照致使膜明显熔化并伴随产生大量的网状裂纹.0.1-0.3 J/cm^2的脉冲辐照条件下TiH_2的物相结构未发生明显变化,而0.5 J/cm^2条件下δ-TiH_2开始发生向体心四方(bct)结构的非平衡相变,并且随着辐照次数的继续增加膜内开始析出纯Ti的物相.脉冲束流辐照下的热-力学效应导致膜内缺陷的分布发生显著改变,导致膜的慢正电子Doppler展宽谱的S参数在0.5 J/cm^2 5次轰击时达最小,而在0.3 J/cm^2 1次轰击时最大.